Οδηγός συντήρησης και λειτουργίας μετασχηματιστή μεγάλου ισχύος: Βέλτιστες πρακτικές 100 MVA 132/22 kV Μέρος 4

1. Ο ρόλος της συντήρησης μετασχηματιστή στην αξιοπιστία του μετασχηματιστή

 

 

Στην πράξη, η συντήρηση του μετασχηματιστή συχνά παρεξηγείται ως εργασία ρουτίνας επιθεώρησης. Σε πραγματικά περιβάλλοντα μηχανικής, συμπεριφέρεται περισσότερο σαν μια διαδικασία συνεχούς ελέγχου κινδύνου παρά μια προγραμματισμένη εργασία.

Για μεγάλες μονάδες μετασχηματιστή ισχύος, όπως συστήματα 100 MVA 132/22 kV, αυτό γίνεται ακόμη πιο προφανές στην πρακτική συντήρησης μετασχηματιστών ισχύος. Αυτοί οι μετασχηματιστές λειτουργούν συνήθως υπό συνθήκες φόρτωσης μεγάλης-διάρκειας, συχνά κοντά στα όρια σχεδιασμού ανάλογα με τη ζήτηση του δικτύου ή του κέντρου δεδομένων. Σε τέτοιες περιπτώσεις, μικρές αποκλίσεις στη θερμική ή μονωτική συμπεριφορά μπορούν σταδιακά να εξελιχθούν σε σφάλματα μετασχηματιστή και να απαιτήσουν έγκαιρη ανίχνευση σφάλματος μετασχηματιστή.

Από την εμπειρία του πεδίου, η συντήρηση ηλεκτρικού μετασχηματιστή αφορά λιγότερο την «εύρεση προβλημάτων» και περισσότερο την αποτροπή μικρών ανωμαλιών από το να γίνουν αιτίες αστοχίας του μετασχηματιστή ισχύος, η οποία είναι βασική έννοια στη διάγνωση σφαλμάτων μετασχηματιστή και στην ανάλυση αστοχίας μετασχηματιστή.

 

Για να αποκτήσετε μια πλήρη κατανόηση της διαχείρισης του κύκλου ζωής του μετασχηματιστή, μπορείτε επίσης να εξερευνήσετε:

• Transformer Pre{{0}Οδηγός εγκατάστασης και επιθεώρησης (Μέρος 1)
• Οδηγός εγκατάστασης κουζινών μετασχηματιστή (Μέρος 2)
• Οδηγός διάγνωσης και αντιμετώπισης βλαβών μετασχηματιστή (Μέρος 3)

 

2. Καθημερινή Λειτουργία και Παρακολούθηση Μετασχηματιστών Ισχύος

 

Η σταθερή λειτουργία του μετασχηματιστή εξαρτάται από έναν συνδυασμό ελέγχου φορτίου, θερμικής συμπεριφοράς και παρακολούθησης της κατάστασης μόνωσης. Αυτός είναι ο πυρήνας της σύγχρονης πρακτικής παρακολούθησης της κατάστασης του μετασχηματιστή. Στους περισσότερους υποσταθμούς, οι χειριστές βασίζονται σε μεγάλο βαθμό σε ηλεκτρονικά συστήματα, αλλά η ερμηνεία εξακολουθεί να απαιτεί μηχανική κρίση για τη σωστή αντιμετώπιση προβλημάτων του μετασχηματιστή.

Βασικές Παράμετροι Λειτουργικής Παρακολούθησης

Σε πολλές περιπτώσεις πεδίου, η συμπεριφορά θερμοκρασίας είναι πιο κατατοπιστική από το απόλυτο φορτίο. Ένα σταθερό φορτίο με αργά ανερχόμενη θερμοκρασία συχνά υποδηλώνει αναποτελεσματικότητα ψύξης, ενώ οι γρήγορες αιχμές θερμοκρασίας μπορεί να υποδεικνύουν πρώιμη-διάγνωση σφαλμάτων εσωτερικού μετασχηματιστή σε πρώιμο στάδιο που σχετίζεται με την ανάπτυξη προβλημάτων εσωτερικού μετασχηματιστή.

3. Λίστα ελέγχου ρουτίνας συντήρησης μετασχηματιστή

 

Η εκτέλεση της λίστας ελέγχου ρουτίνας συντήρησης μετασχηματιστών είναι συνήθως από όπου προέρχονται τα περισσότερα-μακροπρόθεσμα κέρδη αξιοπιστίας, αν και συχνά υποτιμάται στην πρακτική συντήρησης μετασχηματιστών.

3.1 Συντήρηση αναπνοής (Έλεγχος υγρασίας).

Κατά την αντικατάσταση του αναπνευστήρα, το ρελέ Buchholz συνήθως αλλάζει σε λειτουργία συναγερμού για να αποφευχθεί η ενόχληση. Εάν υπάρχει ενεργοποιημένος-εναλλάκτης βρύσης φορτίου, οι προσαρμογές AVC ενδέχεται επίσης να χρειάζονται συντονισμό με τον έλεγχο αποστολής.

Μετά τη συντήρηση, θα πρέπει να επιβεβαιωθεί η σταθερότητα της ροής αέρα και η ακεραιότητα στεγανοποίησης. Αυτό το βήμα συχνά παραβλέπεται στην αντιμετώπιση προβλημάτων του μετασχηματιστή, αν και επηρεάζει άμεσα τον μελλοντικό κίνδυνο εισροής υγρασίας.

 

3.2 Συντήρηση συστήματος ψύξης

Τα συστήματα ψύξης συνδέονται άμεσα με τη συμπεριφορά υπερθέρμανσης του μετασχηματιστή, ειδικά υπό συνθήκες συνεχούς φορτίου σε σενάρια συντήρησης μετασχηματιστή ισχύος.

Όταν οι ενδείξεις όπως τα φώτα κατάστασης του ανεμιστήρα, οι διακόπτες, τα θερμικά ρελέ ή οι επαφές αποτυγχάνουν, απαιτείται γενικά αντικατάσταση. Προτιμάται-αν και δεν είναι πάντα δυνατό-να χρησιμοποιούνται πανομοιότυπα στοιχεία για τη διατήρηση της συνέπειας του συστήματος.

Μετά την αντικατάσταση, η επαλήθευση είναι πιο σημαντική από την ίδια την εγκατάσταση. Η σωστή καλωδίωση, η σωστή αυτόματη εναλλαγή και η σταθερή απόκριση του ανεμιστήρα ή της αντλίας θα πρέπει να επιβεβαιωθούν πριν επιστρέψετε στην υπηρεσία.

Από την εμπειρία, πολλές αιτίες αστοχίας μετασχηματιστή ξεκινούν αθόρυβα στο σύστημα ψύξης και όχι στο εσωτερικό των περιελίξεων, κάτι που αποτελεί βασικό σημείο στη διάγνωση σφαλμάτων του μετασχηματιστή.

 

3.3 Πετρέλαιο και σύστημα πυροπροστασίας

Οι λάκκοι πετρελαίου συχνά παραβλέπονται μέχρι να παρουσιαστεί σφάλμα. Στην πραγματικότητα, αποτελούν μέρος του πρώτου φραγμού απόκρισης για σενάρια πυρκαγιάς μετασχηματιστή και επίσης σχετίζονται έμμεσα με τη διαχείριση κινδύνου διαρροής λαδιού μετασχηματιστή.

Απαιτείται τακτικός καθαρισμός για να αποφευχθεί η συσσώρευση υπολειμμάτων και η συγκέντρωση νερού. Ακόμη και μικρά κενά συντήρησης εδώ μπορεί να αυξήσουν τον κίνδυνο κλιμάκωσης της πυρκαγιάς όταν συνδυάζονται με συνθήκες διαρροής λαδιού.

 

3.4 Διαδικασία χειρισμού αερίου ρελέ Buchholz

 

 

Η λειτουργία του ρελέ αερίου είναι ένα από εκείνα τα σήματα που πάντα απαιτεί προσεκτική ερμηνεία στην πρακτική ανίχνευσης σφαλμάτων μετασχηματιστή.

Ο όγκος του αερίου και ο χρόνος απελευθέρωσης πρέπει πάντα να καταγράφονται. Μετά την εξαέρωση, η βαλβίδα πρέπει να είναι καλά κλειστή. Στην πράξη, μικρά προβλήματα στεγανοποίησης εδώ μπορεί να δημιουργήσουν παραπλανητικούς επαναλαμβανόμενους συναγερμούς κατά την αντιμετώπιση προβλημάτων του μετασχηματιστή.

Εάν απαιτείται δειγματοληψία αερίου, πρέπει να χρησιμοποιούνται αποκλειστικοί σφραγισμένοι σύνδεσμοι. Η δοκιμή ανοιχτής φλόγας κοντά σε εξόδους αερίου αποφεύγεται αυστηρά σε όλες τις συνθήκες πεδίου.

Όταν δεν υπάρχει διαθέσιμο σύστημα συλλογής αερίων, χρησιμοποιείται η προσωρινή λειτουργία σήματος κατά την εξαέρωση. Αυτό το βήμα υποστηρίζει ασφαλέστερες λειτουργίες διάγνωσης σφαλμάτων μετασχηματιστή.

 

4. Συντήρηση συστήματος γείωσης, προστασίας και ασφάλειας

 

Δοκιμή ρεύματος γείωσης πυρήνα και σφιγκτήρα μετασχηματιστή

Η δοκιμή ρεύματος γείωσης εκτελείται συνήθως μία φορά το χρόνο για εξοπλισμό κλάσης 110 kV- και αποτελεί μέρος της τυπικής πρακτικής παρακολούθησης της κατάστασης του μετασχηματιστή.

Εάν το ρεύμα γείωσης υπερβαίνει τα 100 mA περίπου, συνήθως αντιμετωπίζεται ως μη φυσιολογικός δείκτης που απαιτεί βαθύτερη διάγνωση σφάλματος μετασχηματιστή αντί για άμεση ταξινόμηση αστοχίας.

Ανωμαλίες συστήματος αντικεραυνικής προστασίας και γείωσης

Αυτές οι συνθήκες συχνά σχετίζονται με προηγμένες λειτουργίες αστοχίας μετασχηματιστή και ενδέχεται να απαιτούν άμεσες ενέργειες αντιμετώπισης προβλημάτων μετασχηματιστή.

 

5. Υπέρυθρη Θερμογραφία και Παρακολούθηση Κατάστασης

 

Η επιθεώρηση υπερύθρων χρησιμοποιείται ευρέως στα σύγχρονα συστήματα παρακολούθησης της κατάστασης του μετασχηματιστή επειδή παρέχει μια μη επεμβατική άποψη της υγείας του μετασχηματιστή.

Στην πράξη, τα μη φυσιολογικά θερμά σημεία δεν υποδηλώνουν πάντα άμεση βλάβη, αλλά συχνά σηματοδοτούν υπερθέρμανση του μετασχηματιστή σε πρώιμο στάδιο ή χαλαρές συνθήκες σύνδεσης που απαιτούν περαιτέρω διάγνωση σφάλματος μετασχηματιστή.

 

6. Συντήρηση Ηλεκτρονικού Συστήματος Παρακολούθησης

 

Τα ηλεκτρονικά συστήματα παρακολούθησης, ειδικά τα συστήματα μετασχηματιστών ανάλυσης διαλυμένου αερίου, απαιτούν σταθερή λειτουργία για να παραμείνουν ουσιαστικά στη στρατηγική ανίχνευσης σφαλμάτων μετασχηματιστή.

7. Λειτουργικές ανωμαλίες και δείκτες έγκαιρης προειδοποίησης

 

Αυτό είναι όπου η ανίχνευση σφαλμάτων μετασχηματιστή γίνεται πιο πολύτιμη σε πραγματικά περιβάλλοντα μηχανικής.

Τυπικοί πρώιμοι δείκτες περιλαμβάνουν αργή άνοδο της θερμοκρασίας (που συνδέεται με υπερθέρμανση του μετασχηματιστή), μικρή απόκλιση της στάθμης λαδιού (μερικές φορές συνδέεται με διαρροή λαδιού μετασχηματιστή) και διακοπτόμενους συναγερμούς αερίου που ανιχνεύονται μέσω της παρακολούθησης του μετασχηματιστή ανάλυσης διαλυμένου αερίου.

Αυτά τα σήματα αναλύονται συχνά μέσω της λογικής διάγνωσης σφαλμάτων μετασχηματιστή και όχι μέσω άμεσων αποφάσεων τερματισμού λειτουργίας.

 

8. Συμπέρασμα: Συντήρηση ως Συνεχής Έλεγχος Κινδύνων

 

Η συντήρηση του μετασχηματιστή θα πρέπει να θεωρείται ως συνεχής έλεγχος κινδύνου παρά ως περιοδική συντήρηση.

Όταν η συντήρηση του μετασχηματιστή, η θερμική παρακολούθηση και η διάγνωση σφαλμάτων μετασχηματιστή συνδυάζονται αποτελεσματικά, οι περισσότερες σοβαρές βλάβες μπορούν να προβλεφθούν ή να μετριαστούν.

Στα πραγματικά συστήματα μηχανικής, η αξιοπιστία είναι σπάνια το αποτέλεσμα μιας μεμονωμένης ενέργειας. Είναι συνήθως η συσσώρευση πολλών μικρών αποφάσεων συντήρησης που λαμβάνονται σωστά με την πάροδο του χρόνου.